CN106533012A - 具有集中地缠绕的定子线圈的马达 - Google Patents

Abstract

一种马达，包括定子，定子具有极芯和定子线圈，定子线圈包括单元线圈，每个单元线圈绕着极芯中的相对应的极芯集中地缠绕。单元线圈中的每一个包括第一子线圈和第二子线圈，第一子线圈和第二子线圈在堆叠方向上以两层堆叠。对第一子线圈和第二子线圈中的每一个进行螺旋缠绕，使得子线圈的线圈侧在垂直于堆叠方向的重叠方向上彼此重叠。单元线圈中的每一个在单个位置处具有连接部，连接部连接单元线圈的第一子线圈和第二子线圈。连接部设置于单元线圈的线圈端。对于单元线圈的第一子线圈和第二子线圈中的每一个，连接部在子线圈的重叠方向上位于子线圈的最内周缘处。

Description

具有集中地缠绕的定子线圈的马达

技术领域

本发明涉及具有定子线圈的马达，该定子线圈包括多个单元线圈，单元线圈中每一个在极芯的高度方向上以两层绕着多个极芯中的一个集中缠绕。

背景技术

为了实现马达的尺寸减小和输出增加，具有如下方法：有规律地缠绕马达的定子线圈，由此改进定子线圈在极芯间空间(即在马达的定子的周向相邻的极芯间的空间)内的空间系数。但是，在定子线圈是集中缠绕线圈的情况下，定子线圈的引出部可能成为对于有规律地缠绕定子线圈的过程的阻碍。

为了解决上述问题，日本专利申请公开号JP2012175741A公开了一种集中缠绕的定子线圈。定子线圈包括多个部分，每个部分通过螺旋缠绕矩形线而形成。螺旋缠绕的部分以多个层堆叠。此外，构成定子线圈的线圈端的螺旋缠绕部分的那些部位弯曲成弧形。而且，定子线圈还包括多个连接部(或者层变化部)，每个连接部连接定子线圈的一个相邻对的螺旋缠绕部分。连接部布置于极芯间空间内，因而并未弯曲成弧形。

利用上述配置，能有规律地并且集中地缠绕定子线圈。但是同时，在极芯间空间内的定子线圈的空间系数由于定子线圈的连接部布置于极芯间空间中而降低。

发明内容

根据示例性实施例，提供一种马达，包括：转子；以及定子，定子与转子相对，而在定子与转子之间形成径向间隙或轴向间隙。定子包括定子线圈和多个极芯，定子线圈包括多个单元线圈，多个单元线圈中每一个绕着极芯中的相对应的极芯集中地缠绕。单元线圈中的每一个包括成对的第一子线圈和第二子线圈，第一子线圈和第二子线圈在堆叠方向上以两层堆叠，堆叠方向与相对应的极芯的高度方向重合。对第一子线圈和第二子线圈中的每一个进行螺旋缠绕，使得子线圈的线圈侧在垂直于堆叠方向的重叠方向上彼此重叠。单元线圈中的每一个在单个位置处具有连接部，连接部连接单元线圈的第一子线圈和第二子线圈。连接部设置于单元线圈的线圈端。对于单元线圈的第一子线圈和第二子线圈中的每一个，连接部在子线圈的重叠方向上位于子线圈的最内周缘处。

通过上述配置，由于连接部位于第一子线圈和第二子线圈的最内周缘，能够在第一子线圈和第二子线圈的最外周缘处设置单元线圈的引出部。因而，能使引出部延伸，而不与第一子线圈和第二子线圈的其它线圈侧相交。其结果是，能有规律地将单元线圈中的每一个绕着相对应的极芯缠绕。

此外，由于单元线圈的连接部设置于单元线圈的线圈端，连接部不会成为对在极芯间空间中有规律地缠绕单元线圈(或定子线圈)的阻碍。因此，能使单元线圈在极芯间空间中的空间系数最大，从而实现了马达的尺寸减小和输出增加。

附图说明

现将从下文给出示例性实施例的详细描述和附图更全面地理解本发明，然而，下文的详细描述和附图不应理解为限制本发明为这些具体实施例，而是仅为了解释和理解的目的。

在附图中：

图1是根据第一实施例的马达的剖视图，其沿着图2中的线I-I截取并且为了简单起见从图1省略了阴影线；

图2是具有根据第一实施例的马达的发动机起动器的局部剖视图；

图3是一对第一子线圈和第二子线圈的俯视图，第一子线圈和第二子线圈一起构成根据第一实施例的马达的定子线圈的四个单元线圈中的一个；

图4是根据第一实施例的定子线圈组件的立体图；

图5是根据第一实施例的定子组件的立体图；

图6是根据第二实施例的马达的沿垂直于轴向方向的方向截取的剖视图；

图7是一对第一子线圈和第二子线圈的俯视图，第一子线圈和第二子线圈一起构成根据第二实施例的马达的定子线圈的四个单元线圈中的一个；

图8是根据第三实施例的定子线圈组件的立体图；

图9是根据第四实施例的马达的沿垂直于轴向方向的方向截取的剖视图；

图10是一对第一子线圈和第二子线圈的俯视图，第一子线圈和第二子线圈一起构成根据第四实施例的马达的定子线圈的四个单元线圈中的一个；

图11是根据第四实施例的定子线圈组件的立体图；

图12是根据第五实施例的马达的沿垂直于轴向方向的方向截取的剖视图；

图13是根据第六实施例的马达的沿垂直于轴向方向的方向截取的剖视图；以及

图14是根据第七实施例的马达的沿垂直于轴向方向的方向截取的剖视图。

具体实施方式

将在下文中参考图1至图14来描述示例性实施例。应当指出的是为了清楚和理解起见，在可能的情况下，在附图中的每个图中使用相同附图标记标注在所有说明中具有相同功能的相同部件，并且为了避免冗余，将不重复相同部件的描述。

[第一实施例]

图1示出了根据第一实施例的马达2的整体配置。

在本实施例中，马达2设计为用于起动器1中以起动机动车辆的内燃机。

参照图2，起动器1配置成利用由电磁开关5产生的吸引力，使布置于输出轴3上的小齿轮4与离合器6一起沿远离马达2的方向(即，在图2中的向左方向)移位，由此使小齿轮4与发动机的齿圈(未图示)啮合。

起动器1的配置和操作类似于本领域中公知的发动机起动器的那些配置和操作。因此，将在下文中省略起动器1的配置和操作的详细描述。

如图1所示，马达2包括定子7和转子8，定子7构成电磁型场，转子8构成电枢。在本实施例中，马达2配置为径向间隙型DC(直流)马达，使得转子8在径向可旋转地安置于定子7内侧，且在转子8与定子7之间形成径向间隙。

转子8包括：电枢轴(或转子轴)9；电枢芯(或转子芯)10，该电枢芯10固定地装配到电枢轴9的外周围上；电枢线圈11，该电枢线圈11安装到电枢芯10上；以及整流器12，该整流器12设置在电枢轴9的后端部上(参见图2)。

整流器12包括基座构件12a和多个整流器区段12b。基座构件12a由电绝缘树脂材料形成为中空圆柱形状。基座构件12a固定地装配在电枢轴9的后端部的外周围上。整流器区段12b沿着其周向方向布置在基座构件12a的径向外表面上，以便以相等间距彼此间隔开。因此，整流器区段12b由基座构件12a彼此电绝缘。此外，整流器区段12b经由设置在电枢芯10侧部上的竖立件而电连接到电枢线圈11。

在整流器12的径向外侧上，布置有四个电刷13，从而以相等间距在周向彼此间隔开。电刷13由相应电刷弹簧14压靠到整流器区段12b的外表面上。此外，在本实施例中，如图2所示，电刷弹簧14中每一个由板弹簧实现。然而，应当指出的是电刷弹簧14中每一个可以替代地由螺旋弹簧实现。

回到图1，定子7包括：用于形成磁路的中空圆柱形磁轭15；多个(例如在本实施例中为四个)极芯16，所述多个极芯16固定到磁轭15的径向内周围上；以及定子线圈，所述定子线圈在供应有电流时产生磁场，由此使磁芯16磁化。此外，磁轭15也用作马达2的外壳体。

极芯16在磁轭15的周向方向上以等间距布置并且每个从磁轭15在径向向内延伸。极芯16中每一个由螺钉17固定到磁轭15的径向内周围上。然后，对于极芯16中每一个，极芯16从磁轭15向内延伸并且面向极芯16中的另一个的径向方向被称作极芯16的高度方向。

极芯16中每一个具有形成于其远端(即，位于在极芯16的高度方向上与磁轭15相反一侧的端部)的一对套环部16a，以便分别在磁轭15的周向方向上朝向相对侧延伸。套环部16a中每一个也在极芯16的整个轴向长度上沿磁轭15的轴向方向延伸。此外，套环部16a中每一个具有垂直于磁轭15的轴向方向(或者马达2的轴向方向)的弧形截面，并且在径向上面向电枢芯10，且在套环部16a与电枢芯10之间形成较小径向间隙。

定子线圈包括多个(例如，在本实施例中为四个)单元线圈18，这些单元线圈18中每一个绕着极芯16中对应的极芯集中且有规律地缠绕。

结合图1，并进一步参照图3至图5，单元线圈18中每一个包括一对第一子线圈20和第二子线圈21，第一子线圈20和第二子线圈21在相对应极芯16的高度方向上以两层堆叠。第一子线圈20位于第一层(即，在磁轭15一侧的层)，而第二子线圈21位于第二层(即，在转子8一侧的层)。

如图3所示，第一子线圈20和第二子线圈21中每一个通过将具有基本上正方形截面的导电线绕着缠绕轴线进行螺旋缠绕而形成，使得子线圈的线圈侧在垂直于子线圈的缠绕轴向方向(即，垂直于图3的平面的方向)和延伸方向(或是纵向方向)的方向上彼此重叠。在下文中，子线圈的线圈侧彼此重叠的方向被称作子线圈的重叠方向。

此外，第一子线圈20和第二子线圈21堆叠成第一子线圈20和第二子线圈21的缠绕轴向方向与相对应的极芯16的高度方向一致。即，第一子线圈20和第二子线圈21的堆叠方向与相对应的极芯16的高度方向一致。

而且，第一子线圈20和第二子线圈21在单个位置处通过连接部(或层变化部)19彼此连接。如图3所示，连接部19的一部分包括在第一子线圈20中，而连接部19的其余部分包括在第二子线圈21中。

在本实施例中，连接部19设置于单元线圈18的两个线圈端中的一个(更特定而言，单元线圈18的后侧线圈端)。此处，单元线圈18的两个线圈端表示分别位于相对应的极芯16的相反轴向侧并且位于定子7的极芯间空间(即，在周向相邻的极芯16之间的空间)外侧的单元线圈18的那两个部分。另外，对于第一子线圈20和第二子线圈21中的每一个，连接部19在子线圈的重叠方向上位于子线圈的最内周缘处。

而且，通过在重叠方向上按压线以使其在重叠方向上的尺寸(在下文中将被称作厚度)减小且使其在堆叠方向上的尺寸(在下文中将被称作宽度)增加，来使连接部19发生塑性变形。更特定而言，在本实施例中，连接部19在重叠方向上的厚度基本上为单元线圈18的其它部分在重叠方向上厚度的1/2，并且连接部19在堆叠方向上的宽度基本上为单元线圈18的其它部分在堆叠方向上宽度的两倍。

此外，第一子线圈20的匝数设置为等于第二子线圈21的匝数。更特定而言，在本实施例中，第一子线圈20的匝数和第二子线圈21的匝数设置为3。其结果是，接纳于相同极芯间空间中的第一子线圈20的线圈侧数量和第二子线圈21的线圈侧数量彼此相等。

第一子线圈20和第二子线圈21的缠绕结束端中每一个引出到后侧(即，图3中的上侧)，作为用于使单元线圈18与其它单元线圈18电连接的端子部18a。此外，在下文中，与第一子线圈20的端子部18a相连的第一子线圈20的最外线圈侧被称作第一引出部20a，而与第二子线圈21的端子部18a相连的第二子线圈21的最外线圈侧将被称作第二引出部21a。

单元线圈18中每一个绕相对应的极芯16缠绕，使得单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a分别位于相对应的极芯16的周向相反侧。

此外，如图4所示，单元线圈18中每一个的第一引出部20a被布置成在周向上邻接另一单元线圈18的第一引出部20a，而第二引出部21a被布置成在周向上邻接又一单元线圈18的第二引出部21a。换言之，对于每个周向相邻成对的单元线圈18来说，成对的单元线圈18的第一引出部20a或是成对单元线圈18的第二引出部21a被布置成在周向上彼此邻接。

而且，所有四个单元线圈18组装在一起以形成如图4所示的定子线圈组件。在定子线圈组件中，单元线圈18的第一子线圈20的两对周向邻接的端子部18a联结到连接杆22，单元线圈18的第二子线圈21的一对周向邻接的端子部18a联结到一个正侧电刷13的软辫线23，而单元线圈18的第二子线圈21的另一对周向邻接的端子部18a联结到另一正侧电刷13的软辫线23。

另外，马达引线25联结到连接杆22，马达引线25随后电连接到起动器1的电磁开关5的马达侧端子螺栓24(参见图2)。然后，四个极芯16分别从径向内侧插入四个单元线圈18内。随后，四个极芯16分别通过四个螺钉17固定到磁轭15的径向内周缘。最后，获得如图5所示的定子组件。

根据本实施例，能实现以下有利效果。

在本实施例中，马达2包括转子8和定子7，定子7与转子8相对，且在定子7与转子8之间形成径向间隙。定子7包括四个极芯16和定子线圈，定子线圈包括四个单元线圈18，四个单元线圈18中每一个绕着极芯中相对应的极芯集中地缠绕。单元线圈18中每一个包括成对的第一子线圈20和第二子线圈21，第一子线圈20和第二子线圈21在堆叠方向上以两层堆叠，堆叠方向与相对应的极芯16的高度方向重合。对第一子线圈20和第二子线圈21中每一个进行螺旋缠绕，使得子线圈的线圈侧在垂直于所述堆叠方向的重叠方向上彼此重叠。单元线圈18中每一个在单个位置处具有连接部19，该连接部19连接单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21。连接部19设置于单元线圈18的后侧线圈端。对于单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21中的每一个，连接部19在子线圈的重叠方向上位于子线圈的最内周缘处。

关于上述配置，由于连接部19位于第一子线圈20和第二子线圈21的最内周缘，因此，能够在第一子线圈20和第二子线圈21的最外周缘处分别设置第一引出部20和第二引出部21。最后，第一引出部20a和第二引出部21a能够延伸，而不会与第一子线圈20和第二子线圈21的其它线圈侧相交。其结果是，能够将单元线圈18中每一个绕着极芯16中相对应的极芯有规律地进行缠绕。

此外，由于单元线圈18的连接部19设置于单元线圈的18的后侧线圈端，连接部19不会成为对于在极芯间的空间中有规律地缠绕单元线圈18(或定子线圈)的阻碍。最后，能够使单元线圈18在极芯间的空间中的空间系数最大，从而实现了马达2的尺寸减小和输出增加。

在本实施例中，对于单元线圈18中每一个，单元线圈18的连接部19在重叠方向上的厚度设置为小于单元线圈18的其它部分的厚度。

如上文所描述设置连接部19的厚度，能减小单元线圈18的轴向长度，进而能减小整个马达2的轴向长度，从而实现马达2的尺寸和重量减小。

另外，在本实施例中，对于单元线圈18中每一个，单元线圈18的连接部19在堆叠方向上的厚度设置为单元线圈18的其它部分的厚度的基本上1/2，并且其在堆叠方向上的宽度设置为单元线圈18的其它部分的宽度的基本上两倍。

如上文所描述设置连接部19的厚度和宽度，能够保持连接部19的截面积基本上等于单元线圈18的其它部分的截面积。最后，能够保证单元线圈18高度地耐受向单元线圈18供应电流时产生的热。

在本实施例中，单元线圈18中每一个被配置成具有四边形(更特定而言，正方形)截面形状。

因此，与将单元线圈18中每一个配置成具有圆形截面形状的情况相比，能够改进单元线圈18在极芯间空间中的空间系数。

在本实施例中，对于每个周向相邻成对的单元线圈18，成对的单元线圈18的第一引出部20a或是成对单元线圈18的第二引出部21a被布置成在定子7的周向方向(或者在重叠方向上)彼此邻接。此外，每个周向邻接的成对的第一引出部20a或是第二引出部21a经由成对单元线圈18的相对应的端子部18a而彼此电连接。

利用单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a的上述布置，能够使在每个周向相邻成对的单元线圈18之间的电连接路径最小化。

在本实施例中，马达2在起动器1中用于起动内燃机。

一般而言，起动器马达在低电压和高电流操作。因此，根据本实施例，每极具有小匝数和高空间系数的马达2特别适合用于起动器1中。

[第二实施例]

在本实施例中，如图6所示，对于每个周向相邻成对的单元线圈18，成对的单元线圈18均部分地接纳于极芯间空间的同一极芯间空间内。在同一的极芯间空间中，为成对的两个单元线圈18中的一个所设置的第一线圈20的重叠线圈侧数量(或者匝数)和第二子线圈21的重叠线圈侧的数量分别不同于为两个单元线圈18中的另一个所设置的第一线圈20的重叠线圈侧数量和第二子线圈21的重叠线圈侧的数量。

更具体而言，在本实施例中，如图7所示，对于单元线圈18中的每一个，在第一子线圈20的中心线左侧，单元线圈18的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量设置为等于四个，在第一子线圈20的中心线右侧，单元线圈18的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量设置为等于三个。即，在第一子线圈20的中心线左侧的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量设置为比在中心线右侧的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量多一个。此外，在中心线左侧的第一子线圈20的最外线圈侧构成单元线圈18的第一引出部20a。另一方面，在第二子线圈21的中心线左侧，单元线圈18中的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为等于三个，在第二子线圈21的中心线右侧，单元线圈18中的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为等于四个。即，在第二子线圈21的中心线左侧的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为比在第二子线圈21的中心线右侧的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量少一个。此外，在中心线右侧的第二子线圈21的最外线圈侧构成单元线圈18的第二引出部21a。此外，在图7中，第一子线圈20和第二子线圈21的中心线以单点划线示出。

关于单元线圈18的上述配置，回到图6，对于每个周向相邻成对的单元线圈18，在其中部分地接纳成对的两个单元线圈18的极芯间空间内，成对的两个单元线圈18中一个线圈的第一子线圈20的重叠线圈侧数量被设置成比该一个线圈的第二子线圈21的重叠线圈侧数量多一个，而成对的两个单元线圈18中另一个线圈的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量被设置成比该另一个线圈的第一子线圈20的重叠线圈侧数量多一个。

此外，在本实施例中，如图6所示，对于每个周向相邻的成对的单元线圈18，成对的两个单元线圈18中一个单元线圈的第一引出部20a和成对的两个单元线圈18中另一个单元线圈的第二引出部21a被布置成在径向彼此重叠(或者布置于相同的周向位置)。

利用单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a的上述布置，能够在极芯间空间内有规律地缠绕具有图7所示结构的单元线圈18，而不会在其中留下不必要的间隙。最终，能够保证单元线圈18在极芯间的空间内的高空间系数，从而实现了马达2的尺寸减小和输出增加。

[第三实施例]

本实施例示出了将在第二实施例中所描述的每个周向相邻的成对单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a电连接的方法。

如先前所描述，在第一实施例中，对于每个周向相邻的成对的单元线圈18，成对的单元线圈18的第一引出部20a或是成对的单元线圈18的第二引出部21a被布置成在周向彼此邻接(参见图4)。作为对比，在第二实施例中，对于每个周向相邻的成对的单元线圈18，成对的两个单元线圈18中一个单元线圈的第一引出部20a和成对的两个单元线圈中另一个单元线圈的第二引出部21a被布置成在径向彼此重叠(参见图6)。

在本实施例中，在第二实施例中描述的每个周向相邻成对的单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a以下述方式进行电连接。

如图8所示，对于每个周向相邻成对的单元线圈18，成对的两个单元线圈18中一个单元线圈的第一子线圈20的端子部18a抵靠两个单元线圈8中一个单元线圈的第一引出部20a，径向向内地弯曲并且被布置成在周向邻接两个单元线圈18中另一个单元线圈的第二子线圈21的端子部18a。最终，存在单元线圈18的总共四对周向邻接的端子部18a。在四对周向领接的端子部18中，单元线圈18的两对周向邻接的端子部18a联结到连接杆22，单元线圈18的一对周向邻接的端子部18a联结到一个正侧电刷13的软辫线23，而单元线圈18的剩余一对周向邻接的端子部18a联结到另一正侧电刷13的软辫线23。而且，马达引线25联结到连接杆22，马达引线25随后电连接到起动器1的电磁开关5的马达侧端子螺栓24(参见图2)。

利用上述方法，能够使在第二实施例中所描述的每个周向相邻成对的单元线圈18之间的电连接路径最小化。

在替代方法中，对于每个周向相邻成对的单元线圈18，成对的两个单元线圈18中一个单元线圈的第一子线圈20的端子部18a可以从两个单元线圈18中一个单元线圈的第一引出部20a笔直地引出而不径向向内弯曲，并且被布置成在径向邻接两个单元线圈18中另一个单元线圈的第二子线圈21的端子部18a。

[第四实施例]

在本实施例中，单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部20b中每一个在重叠方向上的厚度减小，而在堆叠方向上的宽度增加。

具体而言，在本实施例中，如图10所示，对于单元线圈18中的每一个，在第一子线圈20的中心线左侧，单元线圈18的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量(或匝数)设置为等于四个，在第一子线圈20的中心线右侧，单元线圈18的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量(或匝数)设置为等于三个。即，在第一子线圈20的中心线的左侧的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量设置为比在第一子线圈20的中心线的右侧的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量多一个。此外，在中心线左侧的第一子线圈20的最外线圈侧构成单元线圈18的第一引出部20a。另一方面，在第二子线圈21的中心线左侧，单元线圈18中的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为等于三个，在第二子线圈21的中心线右侧，单元线圈18中的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为等于四个。即，在第二子线圈21的中心线左侧的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为比在中心线右侧的第二子线圈21的重叠线圈侧的数量少一个。此外，在中心线右侧的第二子线圈21的最外线圈侧构成单元线圈18的第二引出部21a。此外，在图10中，第一子线圈20和第二子线圈21的中心线以单点划线示出。

此外，在本实施例中，通过在重叠方向上按压线以使其在重叠方向上的厚度减小且使其在堆叠方向上的宽度增加，来使单元线圈18的第一引出部分20a和第二引出部分20b中每一个发生塑性变形。

更具体而言，在本实施例中，如图9所示，第一引出部20a和第二引出部21a在重叠方向上的厚度为单元线圈18的其它线圈侧在重叠方向上的厚度的1/2，而第一引出部20a和第二引出部21a在堆叠方向上的宽度为单元线圈18的其它线圈侧在堆叠方向上的宽度的两倍。

而且，在本实施例中，单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a中的每一个在堆叠方向上布置于单元线圈8的第一层和第二层上方。此外，单元线圈18的第一引出部20a中每一个被布置成在周向邻接单元线圈18的第二引出部21a的相对应的第二引出部。

此外，在本实施例中，如图9所示，在其间插置有相对应的极芯16的两个极芯间空间中的一个内，单元线圈18中每一个的第一子线圈20的重叠线圈侧的数量设置为比第二子线圈21的重叠线圈侧的数量多一个，而在上述两个极芯间空间中的另一个内，第二子线圈21的重叠线圈侧的数量设置为比第一子线圈20的重叠线圈侧的数量多一个。

在本实施例中，如图11所示，对于单元线圈18的每个周向邻接成对的第一引出部20a和第二引出部20b，分别与成对的第一引出部20a和第二引出部20b相连的单元线圈18的成对的端子部18a也被布置成在周向彼此邻接。最后，存在单元线圈18的总共四对周向邻接的端子部18a。在上述四对周向邻接的端子部18a中，单元线圈18的两对周向邻接的端子部18a联结到连接杆22，单元线圈18的一对周向邻接的端子部18a联结到一个正侧电刷13的软辫线23，而单元线圈18的剩余一对周向邻接的端子部18a联结到另一正侧电刷13的软辫线23。而且，马达引线25联结到连接杆22，马达引线25随后电连接到起动器1的电磁开关5的马达侧端子螺栓24(参见图2)。

利用根据本实施例的单元线圈18的第一引出部20a和第二引出部21a的上述布置，能够在极芯间空间中有规律地缠绕单元线圈18，而不会留下不必要的间隙。因而，能够保证单元线圈18在极芯间的空间中的高空间系数，从而实现了马达2的尺寸减小和输出增加。

[第五实施例]

在本实施例中，如图12所示，极芯16中的每一个具有反向成对的周向侧表面，周向侧表面中的每一个在极芯16的高度方向上的、位于在堆叠方向上与相对应的单元线圈18的第一子线圈20与第二子线圈21间的边界相应的位置处呈台阶状。因而，凹部16b形成于周向侧表面，以便在周向上朝向极芯16的中心凹进。凹部16b在极芯16的高度方向上定位于相对应的单元线圈18的第一子线圈20的侧部上。

此外，如图12所示，对于单元线圈18中的每一个，单元线圈18的第一子线圈20的匝数设置成大于单元线圈18的第二子线圈21的匝数。更特定而言，在本实施例中，第一子线圈20的匝数设置为四，而第二子线圈21的匝数设置为三。

而且，在本实施例中，如图12所示，在形成于极芯16的周向侧表面的凹部16b中每一个内，接纳有相对应的单元线圈18的第一子线圈20的最内线圈侧的至少一部分。

利用上述布置，能够利用极芯16的周向侧表面的台阶形状来吸收在单元线圈18的第一子线圈20与第二子线圈21间的匝数差(或者外径差)。因此，并无台阶在堆叠方向上形成在第一子线圈20与第二子线圈21的最外线圈侧之间。因而，能够在极芯间空间中有规律地缠绕单元线圈18，而不会在其中留有不必要的间隙。因此，能够保证单元线圈18在极芯间的空间中的高空间系数，从而实现了马达2的尺寸减小和输出增加。

[第六实施例]

在本实施例中，如图13所示，极芯16中的每一个具有反向成对的周向侧表面，周向侧表面中的每一个在极芯16的高度方向上的、位于在堆叠方向上与相对应的单元线圈18的第一子线圈20与第二子线圈21间的边界相应的位置处呈台阶状。因此，凹部16b形成于周向侧表面，以便在周向上朝向极芯16的中心凹进。凹部16b在径向上定位于相对应的单元线圈18的第二子线圈21的侧部上(或是在径向内侧上)。

此外，如图13所示，对于单元线圈18中的每一个，单元线圈18的第一子线圈20的匝数设置成等于单元线圈18的第二子线圈21的匝数。

而且，在本实施例中，如图13所示，在形成于极芯16的周向侧表面的凹部16b中每一个内，接纳有相对应的单元线圈18的第二子线圈21的最内线圈侧的至少一部分。

在径向间隙型马达2的定子7中，当像本实施例这样将第一子线圈20的匝数设置为等于第二子线圈21的匝数时，位于径向内侧上的第二子线圈21的环形范围比位于径向外侧上的第一子线圈20的角度范围更宽。

然而，利用根据本实施例的定子7的上述配置，能够通过极芯16的周向侧表面的台阶形状吸收单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈20之间的角度范围差异。因而，能够在极芯间空间中有规律地缠绕单元线圈18，而不会在其中留有不必要的间隙。其结果是，能够保证单元线圈18在极芯间的空间中的高空间系数，从而实现了马达2的尺寸减小和输出增加。

[第七实施例]

在本实施例中，如图14所示，对于单元线圈18中的每一个，单元线圈18的第一子线圈20的匝数设置成大于单元线圈18的第二子线圈21的匝数。更具体而言，第一子线圈20的匝数设置为四，而第二子线圈21的匝数设置为三。

此外，每个周向相邻成对的单元线圈18被布置成在成对的单元线圈18的第二子线圈21的最外线圈侧之间形成线圈间的间隙18。此外，在极芯16的每个周向面对的成对的套环部16a之间形成套环部间的间隙。

定子7还包括多个(例如，在本实施例中为四个)磁体26，这些磁体26中的每一个布置于套环部间的间隙中的相对应的一个间隙和线圈间的间隙中的相对应的一个间隙内。即，在每个周向相邻成对的极芯16之间布置磁体26中的相对应的一个磁体。

此外，磁体26中每一个被配置成(或者磁化为)产生与由相对应的单元线圈18产生的磁通量相反方向的磁通量，并且在极芯16的相对应成对的套环部16a之间通过形成在它们间的相对应的套环部间的间隙流动。此外，在图14中，由磁体26中的一个产生的磁通量的方向由箭头虚线B表示，由相对应的单元线圈18产生的磁通量的方向由箭头虚线A表示。

利用上述配置，能够减小在极芯16的每个周向面对的成对的套环部16a间的泄漏磁通量。即，能够有效地利用在周向相邻的单元线圈18之间形成的线圈间的间隙。最终，能够实现马达2的大小减小和输出增加。

虽然示出和描述了上述特定实施例，本领域技术人员应了解本发明也可以以各种其它方式修改而不偏离本发明的精神。

例如，在第一实施例中，通过缠绕具有基本上正方形截面的导电线，来形成单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21中每一个。

然而，单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21中每一个也可以通过扁绕(edge-wise-winding)具有基本上矩形截面的导电线来形成。此处，术语扁绕表示缠绕导电线的方式，其中，线的矩形截面的较长侧平行于重叠方向，而矩形截面的较短侧平行于堆叠方向。在此情况下，能将单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21中每一个形成为比第一实施例具有更小匝数。因而，也能减小用于使单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21的重叠线圈侧彼此电绝缘的绝缘涂层或绝缘构件的数量。最终，能进一步提高单元线圈18在极芯之间的空间内的空间系数。

替代地，单元线圈18的第一子线圈20和第二子线圈21中每一个也可以通过缠绕具有基本上梯形截面的导电线而形成，梯形截面在径向外侧具有比径向内侧更大的宽度。在此情况下，能减小重叠方向上彼此相邻的线圈侧之间不必要的间隙，从而进一步提高在单元线圈18极芯之间的空间内的空间系数。

在第一至第七实施例中，极芯16中每一个上仅缠绕一个单元线圈18。然而，极芯16中每一个上也可以缠绕两个或更多个单元线圈18，两个或更多个单元线圈18在极芯16的高度方向上布置。在此情况下，每个周向相邻成对的单元线圈18位于相对应极芯16的高度方向上的相同位置。此外，在所有单元线圈18中，最靠近转子8定位的那些单元线圈18可以具有与第七实施例中的单元线圈18相同配置和布置。

第一实施例至第七实施例针对于径向间隙型马达2，其中，转子8在径向可旋转地安置于定子7内侧，而在转子8与定子7之间形成径向间隙。

然而，第一实施例至第七实施例也可以适用于外转子型马达，其中，转子在定子径向外侧可旋转地安置，在转子与定子之间形成径向间隙。此外，第一实施例至第五实施例以及第七实施例还可以适用于轴向间隙型马达，其中，定子与转子彼此相对，而在定子与转子之间形成轴向间隙。

Claims (14)

1.一种马达，包括：

转子；以及

定子，所述定子与所述转子相对，而在所述定子与转子之间形成径向间隙或轴向间隙，所述定子包括定子线圈和多个极芯，所述定子线圈包括多个单元线圈，多个所述单元线圈中每一个绕着所述极芯中的相对应的极芯集中地缠绕，

其特征在于，

所述单元线圈中的每一个包括成对的第一子线圈和第二子线圈，所述第一子线圈和所述第二子线圈在堆叠方向上以两层堆叠，所述堆叠方向与相对应的所述极芯的高度方向重合，

对所述第一子线圈和所述第二子线圈中的每一个进行螺旋缠绕，使得所述子线圈的线圈侧在垂直于所述堆叠方向的重叠方向上彼此重叠，

所述单元线圈中的每一个在单个位置处具有连接部，所述连接部连接所述单元线圈的所述第一子线圈和所述第二子线圈，

所述连接部设置于所述单元线圈的线圈端，

对于所述单元线圈的所述第一子线圈和所述第二子线圈中的每一个，所述连接部在所述子线圈的重叠方向上位于所述子线圈的最内周缘处。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

对于所述单元线圈中的每一个，与所述第一子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第一子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第一引出部，而与所述第二子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第二子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第二引出部，

对于每个周向相邻的成对的所述单元线圈，成对的两个所述单元线圈中的一个单元线圈的第一引出部与成对的两个所述单元线圈中的另一个单元线圈的第二引出部被布置成彼此在径向重叠。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，

在所述定子中具有多个极芯间空间，多个所述极芯间空间中的每一个形成在一个周向相邻的成对的所述极芯之间，

对于每个周向相邻的成对的所述单元线圈，成对的所述单元线圈部分地接纳于所述极芯间空间的同一极芯间空间内，

在同一所述极芯间空间中，成对的两个所述单元线圈中的一个单元线圈的第一子线圈的重叠线圈侧的数量被设置成比所述第二子线圈的重叠线圈侧数量多一个，而成对的两个所述单元线圈中的另一个单元线圈的第二子线圈的重叠线圈侧的数量被设置成比所述第一子线圈的重叠线圈侧数量多一个。

4.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

对于所述单元线圈中的每一个，所述单元线圈的所述第一子线圈的匝数设置成大于所述单元线圈的所述第二子线圈的匝数，

所述极芯中的每一个具有反向成对的周向侧表面，所述周向侧表面中的每一个在所述极芯的高度方向上的特定位置处呈台阶状，从而形成有凹部，所述位置在所述堆叠方向上与在相对应的所述单元线圈的所述第一子线圈与第二子线圈间的边界相应，所述凹部在周向朝向所述极芯的中心凹进，并且在所述极芯的高度方向上定位于相对应的所述单元线圈的所述第一子线圈的侧部上，

在所述凹部中，接纳有相对应的所述单元线圈的所述第一子线圈的最内线圈侧的至少一部分。

5.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述马达是径向间隙型，使得所述定子与所述转子相对，而在所述定子与所述转子之间形成径向间隙，

对于所述单元线圈中的每一个，所述单元线圈的所述第一子线圈在径向位于所述单元线圈的所述第二子线圈外侧，并且所述第一子线圈的匝数设置成等于所述第二子线圈的匝数，

所述极芯中的每一个具有反向成对的周向侧表面，所述周向侧表面中的每一个在所述极芯的高度方向上的特定位置处呈台阶状，从而形成有凹部，所述位置在所述堆叠方向上与在相对应的所述单元线圈的所述第一子线圈与第二子线圈间的边界相应，所述凹部在周向朝向所述极芯的中心凹进，并且在径向定位于相对应的所述单元线圈的第二子线圈的侧部上，

在所述凹部中，接纳有相对应的所述单元线圈的所述第二子线圈的最内线圈侧的至少一部分。

6.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

在所述定子中具有多个极芯间空间，多个所述极芯间空间中的每一个形成在一个周向相邻的成对的所述极芯之间，

在中间插置有相对应的所述极芯的两个所述极芯间空间中的一个极芯间空间内，所述单元线圈中的每一个的所述第一子线圈的重叠线圈侧的数量设置为比所述第二子线圈的重叠线圈侧的数量多一个，而在两个所述极芯间空间中的另一个极芯间空间内，所述第二子线圈的重叠线圈侧的数量设置为比所述第一子线圈的重叠线圈侧的数量多一个，对于所述单元线圈中的每一个，与所述第一子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第一子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第一引出部，而与所述第二子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第二子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第二引出部，

所述第一引出部和所述第二引出部中的每一个在所述重叠方向上的厚度设置为所述单元线圈的其它线圈侧的厚度的1/2，且在所述堆叠方向上的宽度设置为其它线圈侧的宽度的两倍。

7.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

对于所述单元线圈中的每一个，所述单元线圈的所述第一子线圈在所述相对应极芯的高度方向上位于比所述转子比所述第二子线圈更远离所述单元线圈的位置处，且所述第一子线圈的匝数大于所述第二子线圈的匝数，

每个周向相邻的成对的所述单元线圈被布置成在成对的所述单元线圈的所述第二子线圈的最外线圈侧之间形成线圈间的间隙，

所述极芯中的每一个具有在所述高度方向上形成于转子侧端的一对套环部，从而分别朝向反向的周向侧延伸，

在所述极芯的每个周向面对的成对的套环部之间形成有套环部间的间隙，

所述定子还包括多个磁体，多个所述磁体中的每一个布置于所述套环部间的间隙的相对应的一个间隙和所述线圈间的间隙的相对应的一个间隙中，

所述磁体中的每一个被配置成产生与由相对应的所述单元线圈产生的磁通量相反方向的磁通量，并且在所述极芯的相对应的成对的所述套环部之间通过形成在它们之间的相对应的所述套环部间的间隙流动。

8.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

对于所述单元线圈中每一个，所述单元线圈的所述连接部在所述重叠方向上的厚度设置为小于所述单元线圈的其它部分的在所述重叠方向上的厚度。

9.根据权利要求8所述的马达，其特征在于，

对于所述单元线圈中的每一个，所述单元线圈的所述连接部在所述重叠方向上的厚度设置为所述单元线圈的其它部分的在所述重叠方向上的厚度的基本上1/2，并且在所述堆叠方向上的宽度设置为所述单元线圈的所述其它部分的在所述堆叠方向上的宽度的基本上两倍。

10.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述单元线圈的所述第一子线圈和所述第二子线圈中的每一个具有四边形截面。

11.根据权利要求10所述的马达，其特征在于，

所述单元线圈的所述第一子线圈和所述第二子线圈中的每一个具有基本上矩形截面并且以矩形截面的较长侧平行于所述重叠方向且所述矩形截面的较短侧平行于所述堆叠方向的方式螺旋缠绕。

12.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述马达是径向间隙型，使得所述定子与所述转子相对，而在所述定子与所述转子之间形成径向间隙，

所述单元线圈的所述第一子线圈和第二子线圈中的每一个具有基本上梯形截面，所述基本上梯形截面在径向外侧上具有比径向内侧上更大的宽度。

13.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述马达是直流马达，其中，所述定子构成电磁型场，所述转子构成电枢，

对于所述单元线圈中的每一个，与所述第一子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第一子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第一引出部，而与所述第二子线圈的缠绕结束端相连的所述单元线圈的所述第二子线圈的最外线圈侧构成所述单元线圈的第二引出部，

所述单元线圈的所述第一引出部和所述第二引出部中的每一个被布置成在所述重叠方向上或者所述堆叠方向上邻接所述单元线圈的所述第一引出部和第二引出部中的另一个，

所述单元线圈的每个邻接成对的所述第一引出部和所述第二引出部彼此电连接。

14.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述马达用于起动器中以起动内燃机。